房建工程鉆孔灌注樁施工工藝研究

王德生 田 龍 安徽省交通航務工程有限公司

1 前言

作為當前建筑工程建設中較為常見的技術手段，鉆孔灌注樁技術的操作程序復雜，鉆孔灌注與房屋建筑工程質量息息相關，若采取不合理的鉆孔灌注技術，會出現墻體裂縫，甚至墻體掉落等情況。而在房建施工中，良好地利用鉆孔灌注技術，能夠確保施工效率和質量的雙重提升，其施工應用價值巨大。所以，施工人員應采取專業性較強的施工模式，在不斷提高自身施工技術的同時，也能確保建筑物質量的有效提高。

2 房建工程鉆孔灌注樁技術要領

2.1 正反循環回轉鉆孔

首先，正循環回轉鉆孔適用于含少量礫石的黏性土粉砂細中粗砂，用高壓泥漿通過鉆機的空心鉆桿，在鉆桿底部射出，鉆頭同時鉆進，攪松土層成為鉆渣，在被泥漿包裹后浮懸，在泥漿上升后會在井外的泥漿槽中溢出，在沉淀池凈化后，對其進行再次的循環利用[1]。在鉆孔機就位后，需要校核樁柱中心和鉆頭中心，然后才能開鉆，需確保鉆孔時鉆架的穩定性，還應在開鉆前檢查鉆機及其他機具及相關配套設施，包括電、水的通暢。

其次，反循環回轉鉆孔。本方式適用于基巖、軟層的施工，尤其適合松散地層大直徑樁孔。應確保工作區地下水位的合理性，水位應＜3m。反循環回轉鉆孔對不同直徑及深度的鉆孔作業都適用，其工作原理是，利用砂石泵抽取鉆桿柱內帶有鉆屑的泥漿，然后再流回鉆孔，以確保泥漿的反循環。由于砂石泵吸收管路中的真空度不斷變大，受大氣壓的影響，主動鉆桿內的泥漿會不斷上升。當泵體中注滿泥漿后，發現泥漿在塑料透明管中經過，需要將小閥門關閉，而再次有泥漿從塑料透明管中通過后，表示已經排除整個泵體中的空氣，需要關閉閥門B，啟動砂石泵。

2.2 潛水鉆機鉆孔

潛水鉆機成孔灌注樁施工，是采用后壓漿的方式，對樁底、樁周進行加固，以確保高樁的承載力獲得提升。結合現場情況制定24h施工計劃，在進度緩慢的情況下，應增加鉆機，以保證施工進度。潛水鉆機鉆孔施工流程應先平整場地、樁位放樣、設備組裝、放置鋼護筒、安放鉆孔機、在設計深度位置停止鉆孔、將鋼筋籠在鉆桿內放好、在孔內泵將混凝土注入、成樁、處理樁頭、樁頂。

在施工現場采取鉆水機鉆孔，需要嚴格把控各道工序的順序，以此確保鉆孔灌注樁的質量。潛水鉆機鉆孔應以正循環泥漿護壁成孔，注入孔口的泥漿及排出孔口的泥漿，其比重分別為≤1.10 及≤1.20。在鉆孔達到一定深度后，應確保泵量加大，其比重應在1.05～1 之間[2]。在灌注混凝土前，需要檢查坍落度，確保在±200mm范圍內；檢查導漿管的連接，導漿管上口應放置蓋板及隔水栓，并保證導漿管下口距孔底±450mm。儲罐量應確保混凝土埋管深度＞1.0m，而直徑d=800mm的樁，儲罐量應＞1.0m3。灌注過程中，還應注意測量混凝土埋管深度，使導漿管在混凝土中的深度1.0～6.0之間。導漿管的起拔速度應控制在適中的程度，謹防混凝土在樁身中存在空隙，還要確保混凝土灌注的連續性，通常灌注一根混凝土的時間應＜3h。

2.3 沖抓鉆孔

沖抓成孔是一種較為先進的施工方法，以全鋼護筒對護壁進行跟進，其生產效率更高、速度更快，所以更易于樁孔成型，可以有效防止鉆孔塌孔，確保施工樁基質量得到保證。同時，沖抓鉆孔施工所需的工作面少，施工更具專業性，能夠為施工管理提供便利。樁基成型需要的時間短，有利于組織流水作業，尤其在工期緊、工程量大的施工現場，更能凸顯出沖抓鉆孔的優越性。拼裝沖抓鉆機成型后，應檢查臂架、動力部分、旋轉部分、管路部分、行走部分，確保無問題后進行試運行，運行的主要項目包括鋼護筒夾緊、臂架旋轉、臂架提升、鋼護筒回轉、鋼護筒拔除、鋼護筒推入、抓卸土等[3]。若挖掘底面的土質一般，應先行壓入刃口，確保挖掘底面與刃口深度持平的情況下進行掘進。對于不易坍塌的土質，若鋼護筒壓進存在困難，可以采取適當超挖的模式進行。在鋼護筒連接方面，當推入上一節鋼護筒后，應將下一節鋼護筒安裝好，可以傾斜臂架，這有利于護筒就位，并利用起重機吊起鋼護筒。

2.4 沖擊鉆孔

沖擊鉆孔在施工前應做好測量準備，嚴格按照施工要求校核與檢定測量儀器，確保測量精準度。在定位樁基后，需將護樁在四周設置，并進行復測，確保誤差在±5mm。場地準備方面，應碾壓整平原地面，確保排水暢通，以保證鉆機作業機械的穩固。在技術準備方面，應做好技術交底工作，交底內容包括環保、安全、質控要點、施工工藝等內容。在物質準備方面，需要準備發電機、混凝土運輸車、沖擊鉆機等設備。埋設護筒可以采用內徑大于樁徑20cm、壁厚為4mm 的鋼制護筒，在坑底平整后，將護筒放入，并檢查位置的正確性，豎直擺放筒身，用黏土回填四周，分層夯實，隨時對護筒位置進行觀察，謹防填土過程中護筒出現偏移。鉆孔機就位后，需要將鉆樁位對準中心十字線，確保底座的穩固、平整，保證鉆進的過程不發生位移與傾斜[4]。鉆進后，應用小沖程先進行開孔，保證初成孔孔壁的圓順、豎直、堅實，當鉆進深度比鉆頭全高加沖程高后，可以開始正常沖擊。

3 房建工程鉆孔灌注樁施工工藝

3.1 完善鉆孔技術要點

在進行測量放線工作的過程中，施工人員應與測量圖紙相結合進行操作，應反復核對測量內容，還應檢測與調試施工設備的質量，保證其與施工要求相符合，然后，確定鉆孔儀的安裝位置。結合土壤條件與施工情況選擇泥漿，確保提升地基結構穩定性。在進行房建工作中，利用鉆孔技術是順利開展鉆孔灌注樁施工的要點，為提升工程質量，需要嚴格按照施工工藝進行操作。應定位鉆孔位置，并將護筒壓實，在施工期間還應運用設備不斷添加泥漿，避免鉆孔中出現塌孔的情況。若在鉆孔中出現滲水問題，需要即刻停止鉆孔施工，仔細檢查前期的施工環節，查找并分析滲水原因，制定補救措施。若漏水由護筒質量導致，可以用黏土堵塞出水口，并觀察滲水位置，若效果仍舊不理想，可以更換護筒。在施工階段，還應把握鉆孔速度，保證操作的勻速性，過慢、過快的鉆孔速度都是不可取的。

在鉆孔平臺上，拼裝鋼護筒導向架，測量放線定位樁、對接鋼護、整體起吊鋼護筒并將其入水，調整護筒傾斜度并入床，安裝振動打樁錘并振動下沉，鉆機安裝后進行鉆孔施工。鋼護筒在下沉階段，應進行精準定位，做好調整、監測工作，確保與規范要求相吻合，使鉆孔樁施工能夠順利進行[5]。鋼護筒的厚度應在5mm～12mm 之間，可以在車間內分節制造鋼護筒，其對接工作可以在平臺完成，并進行整體下沉。下沉過程中，可以用木楔在護筒與導向架間隨時調整偏差，護筒底口應在卵石頂面，護筒頂口應比地下水位或施工水位高出1.0m～2.0m。

在陸地和淺灘地鉆孔裝鋼護筒方面，在河灘內樁位施工，需要確保島的高度比施工地面高出0.5m，護筒高度比地面高出0.3m，若有承壓水在鉆孔內，需要比承壓水高出2.0m。鋼護筒應采用Q235 鋼板卷制，厚度應在5mm～12mm 之間，內徑應大于樁徑，可以為±30mm。埋置護筒深度應符合下述規定：砂類應＞2m，黏性土應＞1m。若表層土松軟，埋置護筒的位置應選在堅硬密實土層的0.5m處。可以將護筒設置在岸灘上，設計樁位偏差與護筒頂面中心應＜5cm，傾斜度應＜1%，并利用黏土將護筒四周夯實。而水中筑島，需要將護筒在河床面1m以下埋入。

3.2 制作與安裝鋼筋籠

制作鋼筋籠是鉆孔灌注樁施工的重要內容，要確保鋼筋籠前期的制作質量，結合設計圖紙的要求進行焊接，不能對焊接程序進行隨意更改。在制作環節，應把握性選擇鋼筋籠材料，若長度不足可以進行搭接與焊接，確保焊點的均勻。還應在安裝鋼筋籠的過程中，運用探孔器探測孔洞，確保工作速度的提升。

在施工承臺之前應檢測逐樁，基樁鋼筋籠設加強箍筋以利吊裝，沿著鋼筋籠長度，間隔2m設置4塊混凝土，并沿著樁身進行均勻分部，半徑應為7.5m，墊塊為圓形，與樁身混凝土保持同號，穿鋼筋應在圓塊中心進行，并以焊接的方式固定樁身。鋼筋籠與混凝土塊需要牢固連接，當樁孔與混凝土鋼筋籠均勻對準后，才可以進行灌注[6]。在施工中，應按照施工準備、制作模具臺具、分節加工鋼筋籠、安制聲測管、吊放鋼筋籠底節、吊放第二節、焊接校正，最后應進行節定位。同時，在施工中應關注鋼筋籠上浮問題，大部分鋼筋籠水平耐受性與鋼筋籠上浮具有關聯性，而埋置導管的深度及位置，也會使鋼筋籠上浮，這會對吊放鋼筋籠產生影響。此外，澆筑混凝土的速度也會引起鋼筋籠上浮，應做好預防應對預案。在制作鋼筋籠環節，確保使用的鋼筋籠耐受性較強，也應控制埋管深度，澆筑時間及速度等，最大限度避免鋼筋籠上浮。

3.3 鉆孔灌注樁工藝流程

完成上述工作流程后，應做好技術交底工作，包括對鉆機垂直度的校正、測量樁基定位，分析之前記錄的數據。施工者應重視混凝土灌注施工，本步驟在房建施工中具有重要作用，能夠對施工效果造成直接影響。還要結合工程特點，制備地質巖土條件，確保穩定性，可以防止出現坍塌。通過對混凝土的灌注，能夠確保灌注樁的堅固性得到提升，借助導管合理控制導管與鉆孔底部距離，提升混凝土灌注的可靠性，二者間的距離通常為300mm～500mm。鉆孔灌注樁對施工場地有著較強的適應能力，整體施工流程的安全性突出。進行灌注的環節，應全面分析建筑項目施工區域內的土質情況，并選擇合適的鉆孔工具，還要提前清除施工場地的土壤雜質、石塊等。及時清理土壤內的顆粒物應，并準備再生泥漿，在獲得泥漿后須落實除沙工作。在使用鉆孔設備及工具進行鉆孔作業后，將鋼筋籠放置好，以確保建筑工程的穩定性。在固定鉆孔內鋼筋后，進行混凝土澆筑。由于施工階段，整體施工流程存在一定的危險性，所以應預防土壤孔隙及塌陷問題。

在灌注完成后，應及時將鋼筋籠拆除。

3.4 配置泥漿漿液

在房建工程進行過程中，應融合水泥鋼筋等材料，以此穩定地基、固定建筑材料。在操作中拌制混凝土，需科學掌握混凝土配比時間與溫度，合理配比混凝土中砂石、水，并進行充分攪拌[7]。為達到質檢要求，技術人員在對混凝土利用前進行取樣。鉆孔灌注樁技術的利用結果與漿液的配置效果具有關聯性，因此，施工單位應高度重視注漿漿液的配置，科學配比水分與水泥的比例，尤其注意水與干水泥的比例，水的比例應大于干水泥，以保證漿液的流動性。在完成濃縮配置環節后，進行封口處理，杜絕外界空氣與填充材料的接觸，確保提高壓縮效率。

灌注樁的灌注需要使用大量的泥漿，目的在于護壁與懸浮泥渣。所以要與灌注樁的具體情況相結合，調制泥漿配比，還應根據施工現場土質情況調配泥漿比例，確保泥漿黏度適中，過稀、過黏都會對房建工程的施工進度與質量產生影響。制作泥漿還應按照配置要求將黏土打碎，將其移入護筒中，并利用護筒的沖擊錘沖擊黏土，便黏土變成泥漿，為順利進行鉆孔工作做好準備。在灌注配置泥漿環節，應注意管道間相連緊密，還需明確灌漿流程，對灌漿設備的空氣壓力有所了解，然后將壓力逐步增大，以此避免導管裂開的情況。在灌漿環節，還應控制灌注壓力在0.2MPa～0.4MPa。若灌漿期間出漿比例在0.1L，應進行5m～10m 的持續灌漿，然后觀察灌漿情況，若無異常可以將閥門關閉停止作業。

3.5 清孔作業施工

房建施工鉆孔灌注樁技術包括檢控、清孔，鉆孔灌注樁后，應清理孔底沉渣，杜絕斷樁等安全事故的出現，在進行清孔的環節，應檢查鉆孔的各項參數后開展施工，包括孔深、傾斜度及鉆孔位置。在清孔階段，應有效控制孔底與鉆頭間的距離，將間距調整為±70mm，杜絕在鉆孔中，由于施工方式的原因，導致成孔尺寸存在差異。技術人員還應借助小沖程減少誤差[8]。同時，清孔采漿法需要在清孔后，將泥漿黏度控制在180Pa.s～200Pa.s 之間，將泥漿的比重控制在1.03～1.1 之間，泥漿膠體率應＞98%，泥漿含沙量應＜2%。應對樁底進行嚴格的清孔處理，清孔后孔底沉淀層應比施工要求小，樁底沉渣厚度應＜5cm，嵌巖樁樁徑＜150cm，摩擦樁應＜0.3m。

4 結束語

綜上所述，在房建工程施工過程中，應重視地基施工質量，通過機械施工的方式確保施工質量的有效提升。當前，鉆孔灌注樁技術在房建工程中的運用，由于其不受地形地勢因素影響，施工成本較低，且能將地基穩定性進行有效提高，所以，工程鉆孔灌注樁技術在房建施工中發揮了較強的工藝價值。